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Niveau école ingénieur
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Travaux pratique Eletrocinétique

Posté par
Titi10
10-12-12 à 19:55

Bonjour

Je suis actuellement en école d'ingénieur post-bac (première année premier semestre)
J'ai dans quelques jours un examen de travaux pratiques qui se déroulera comme ça:  

Une boite noire avec un filtre (passe haut/bas , 1er ou second ordre)
-on doit trouver quel type de filtre se trouve dans la boite
-Puis le refaire avec des composants à notre dispositions

la première étape est simple, par contre il y a t'il un moyen pour savoir quels sont les composants qui sont dans cette boite noire? avec juste un oscilloscope ....

Merci

Posté par
efpe
re : Travaux pratique Eletrocinétique 11-12-12 à 09:30

non il n'y a pas moyen de savoir quels composants sont dans la boite

par contre, tu dois savoir comment faire un passe-bas/haut du premier ordre facilement avec un condensateur et une résistance. vous avez du voir des exemples dans ton cours

Posté par
J-P
re : Travaux pratique Eletrocinétique 11-12-12 à 11:14

Trouvez les composants dans la boîte noire ?

On peut souvent y arriver ...

Exemple simpliste, on a trouvé en mesurant V2 et V1 à différentes fréquences que le filtre était passe bas du premier ordre et on a déterminé son pôle.

Il ne faut pas conclure trop vite qu'il s'agit d'une RC passe bas, par exemple on pourrait avoir un de ces 2 montages :

Travaux pratique Eletrocinétique

Pour le filtre du haut, on a : V2/V1 = 1/(1+jwrC)
Pour le filtre du haut, on a : V2/V1 = 1/(1 + jw(L/R))

Et donc si on a : rC = L/R, les 2 filtres ont exactement la même fonction de transfert (à vide).
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Mais on peut très bien arriver à trouver le "vraie" conception du filtre (sans ouvrir la boîte contenant le filtre évidemment).

Si on mesure à l'ohmètre entre les bornes de sortie du filtre en laissant ouverte l'entrée du filtre ...
On mesurera à l'ohmètre : R avec le montage du bas et l'infini avec le montage du haut.

On pourra confirmer en mesurant à l'ohmètre entre les bornes non communes de sortie et entrée des filtres.
On mesurera r dans le montage du haut et quasi zéro dans le montage du bas.

On pourra donc déjà "deviner" si on à affaire au montage du haut ou à celui du bas.

Et par calculs à partir de la fonction de transfert mesurée calculer la valeur de C si on pense avoir le montage du haut ou la valeur de L si on pense avoir le montage du bas.

On pourra ensuite confirmer ces valeurs en les mesurant.
En effet, on dispose d'un générateur à fréquence règlable (pour mesurer la fonction de transfert), on peut donc en mettant une résistance en série avec ce générateur attaquer le filtre :
a) entre les bornes de sortie si on pense avoir le montage du haut. On mesure alors v aux bornes de la sortie du filtre et on mesure le i par la tension aux bornes de la résistance série ajoutée ... on peut alors en connaissant u, i et f calculer la valeur du C (calculs possibles par les amplitudes et aussi par les déphasages) et voir si cela colle avec ce qui avait été trouvé à partir de la fonction de transfert.
b) entre les bornes non commune d'entrée et sortie du filtre si on pense avoir le montage du bas. On mesure alors v aux bornes du L supposé du filtre et on mesure le i par la tension aux bornes de la résistance série ajoutée ... on peut alors en connaissant u, i et f calculer la valeur du L (calculs possibles par les amplitudes et aussi par les déphasages) et voir si cela colle avec ce qui avait été trouvé à partir de la fonction de transfert.
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Ceci n'est évidemment qu'un exemple parmi plein d'autres possibles.

Soit, il faut un peu d'imagination, mais on peut, dans de très nombreux cas, déterminer la vraie composition du filtre par des mesures externes.
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Remarque, il ne faut pas penser que les 2 filtres dessinés ici sont équivalents ... même si on calcule la même fonction de transfert.

En effet, on calcule souvent cette fonction de transfert à vide, c'est à dire sans charge sur le filtre. Ce qui est, évidemment, en pratique une ineptie. Un filtre est toujours connecté à une charge.

Imagine ici une même charge résistive pure R' (pour faire simple), on peut voir par exemple à très basse fréquence (pratiquement en DC) que le filtre du haut a pratiquement V2/V1 = R'/(r + R') alors que le filtre du bas à V2/V1 = 1 (puisque L se comporte comme un court-circuit en très basse fréquence).

Et donc, même si les 2 filtres ont une même fonction de transfert à vide ... ils n'ont pas le même comportement lorsqu'ils sont connectés à une même charge. (à méditer).

Posté par
Titi10
re : Travaux pratique Eletrocinétique 11-12-12 à 20:16

Franchement, merci beaucoup

Je vais pouvoir aller à ce TP beaucoup plus serein ....



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